(57)【要約】【課題】蛍光体と半導体発光素子を組み合わせたパワーＬＥＤと呼ばれる半導体発光装置では、大電流による発熱によって蛍光体の発光効率が低下し、装置自体の発光の色彩が発熱とともに変化するという課題があった。【解決手段】本発明は、半導体発光素子の周囲に断熱層を設け、該断熱層の外側に蛍光体層を設けることで、半導体発光素子の発熱が直接蛍光体に触れないようにすることで、発熱による蛍光体の経時的劣化を改善するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と
前記半導体発光素子を被覆する断熱層と
前記断熱層の主発光面側に設けられた蛍光体層と、
少なくとも前記断熱層と半導体発光素子を収容し、前記蛍光体層のある方向に開放面を有するハウジングと、
前記半導体発光素子と電気的に接続されている複数のリードフレームと
を有している半導体発光装置。
【請求項２】
前記半導体発光素子の主発光面と反対側に放熱部材を有することを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記蛍光体層の主発光面側にレンズを有する請求項１もしくは２のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記レンズは、前記半導体発光素子からの光の入射側面に凹窩部が設けられ、前記凹窩部と前記レンズ側面との間にレンズ溝部を有する請求項３記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記レンズは前記半導体発光素子からの光の入射側面に凹窩部を有し、
前記蛍光体層は前記凹窩部を満たしている
請求項４記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記ハウジングの開放面の縁にはハウジング溝部を有する請求項５記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記断熱層は、減圧雰囲気である請求項５記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記断熱層は、不活性ガスで置換した減圧雰囲気である請求項７記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子からの光で蛍光体を発光させ、半導体発光素子からの光と蛍光体からの光を合成した光を発光させる半導体発光装置にかかわる。特にパワーＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）と呼ばれる大消費電力用の半導体発光装置にかかわるものである。
【背景技術】
【０００２】
青色の発光が可能な半導体発光装置が実用化され、さまざまな色合いの発光装置が設計できるようになった。すなわち、半導体発光素子と各種の色を発光する蛍光体を組み合わせる事でさまざまな色合いを発光させることが可能だからである。以後、半導体発光素子だけで構成する「単色型発光装置」に対して、半導体発光素子と蛍光体を組み合わせた発光装置を「混合型発光装置」または単に「発光装置」と呼ぶ。従って混合型発光装置は、半導体発光装置に含まれる。
【０００３】
例えば、白色の発光装置は、青色の半導体発光素子と黄色の蛍光体を組み合わせてできる。しかし、青色と黄色のわずかな混合の誤差で、発光波長に違いが生じ、白色といっても色合いに違いが生じる。発光装置として一定の色合いを実現するためには、蛍光体の部分における密度や厚みを調節して最終製品の色合いを調整しなければならない（特許文献１参照）。
【０００４】
このように、混合型発光装置においては、半導体発光素子と蛍光体の部分の微妙なバランスで色合いを実現している。そのため、各部の特性の製造後の経時変化もできるだけ少なくなるような工夫を行う必要がある。
【０００５】
例えば、使用できる発光素子が短波長化したために、蛍光体が経時的に変化することに対する対策として蛍光体を封止する樹脂を特定するもの（特許文献２参照）、製造時の封止時に加わる熱歪から発光素子の動作不良や封止部分の剥離を回避するために緩和層を設ける工夫（特許文献３および特許文献４）がある。
【特許文献１】特開２００５−５６８８５号公報
【特許文献２】特開２００２−３７４００７号公報
【特許文献３】特開２００４−２４１７０４号公報
【特許文献４】特開２００１−１６８３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
混合型発光装置の中で特にパワーＬＥＤと呼ばれる発光量の多いタイプのものは、上記のような問題の他に発熱に対する対策が必要となる。なお、パワーＬＥＤには蛍光体を用いない単色の半導体発光装置もある。
【０００７】
パワーＬＥＤは、一般に数百ｍＡ（ミリアンペア）から１Ａ（アンペア）以上の大電流を流して使用する半導体発光装置を指し、主として照明や大形ディスプレイなどの用途に使われる。大電流を流して多くの発光量を得るため、ジュール熱によって装置全体が熱を持つ。パワーＬＥＤに属する混合型発光装置の場合は、この熱によって蛍光体の発光効率が低下するという課題が生じる。蛍光体の発光効率の低下は、蛍光体の発する色合いの変化をもたらし、混合型発光装置全体としての色合いの変化をもたらすこととなる。言い換えると、点灯後、発光装置の温度が上がるにしたがって、色合いが変わるという課題が生じる。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するために発想されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はかかる課題を解決するために、半導体発光素子と蛍光体の間に断熱層を設けることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明は、ハウジングに載置された半導体発光素子の周囲に断熱層を設け、その外側に発光体を含ませた層を配置する。この断熱層は、樹脂若しくは減圧雰囲気を用いることで実現する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、大電流を流して発熱する半導体発光素子に、蛍光体を含む層を直接触れさせない構造になる。従って、発光に伴う発熱による蛍光体の効率低下を緩和させることができ、装置としての発色の温度特性を小さくできるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
図１に本発明の混合型発光装置の断面図（混合型発光装置を主発光面に垂直な面で切った面）を示す。
【００１３】
なお、主発光面側とは、半導体発光素子１０に対して、図１におけるＸ軸の正の方向をいう（以下、本明細書中及び特許請求の範囲について同じ）。また、主発光面側と反対側とは、半導体発光素子１０に対して、図１におけるＸ軸の負の方向をいう（以下、本明細書中及び特許請求の範囲について同じ）。
【００１４】
混合型発光装置１の各部の詳細な説明に先立ち、この混合型発光装置１の概要を示す。
【００１５】
混合型発光装置１は、半導体発光素子１０と、半導体発光素子１０の主発光面側を覆っている断熱層１１と、断熱層１１の上側に配置された蛍光体層１２と、半導体発光素子１０を収容しているハウジング１３と、半導体発光素子１０を搭載し、上部に電極を配したサブマウント１５と、サブマウント１５とボンディングワイヤー１０９でおのおの電気的に接続されている２つのリードフレーム１６と、放熱部材１７とを備えている。図１ではリードフレーム１６と放熱部材１７を一体として表しているが、放熱部材１７はリードフレームとは、別々に構成されていてもよい。リードフレーム１６と放熱部材１７が一体となっている場合、放熱部材１７とはサブマウント１５に接触している部分を含むことを意味する。以下の実施の形態においてもおなじである。
【００１６】
外部から供給される電流は、リードフレーム１６の一方から、ボンディングワイヤー１０９を通じて半導体発光素子１０内のＰＮ接合に流れる。そして、電流は、もう一方のボンディングワイヤー１０９を通じて、他方のリードフレーム１６へと流れる。電流が、半導体発光素子１０内のＰＮ接合を通ることで、半導体発光素子１０が発光する。ここで発光する光の一部は、蛍光体層１２の蛍光体１１０により波長変換され、混合された光が発光しているように見える。
【００１７】
発光量を多くするために電流量を多くすると、主として半導体発光素子１０が発熱する。この熱はサブマウント１５から放熱部材１７に伝わる事によって放熱される。一方、半導体発光素子１０の周囲には、断熱層１１が配置されているので、蛍光体層１２に直接熱が伝わりにくい。この構成により、蛍光体層１２は熱によって温度上昇しにくくなる。すなわち、発光効率が低下しにくくなり、色合いが変化しにくいという効果を得る事ができる。
【００１８】
図１の混合型発光装置は、以下のように作成する。リードフレーム１６を所定の位置関係で金型に固定し、そこに溶融したハウジング１３の材料を流し込む。放熱部材１７をリードフレーム１６と別々にする場合は、放熱部材１７も一体に成型する。このようにして、ハウジング１３とリードフレーム１６と放熱部材１７を一体として成型する。予め電極を配置したサブマウント１５に、半導体発光素子１０を接合したものを、ボンディングワイヤー１０９でリードフレーム１６に接合させる。
【００１９】
半導体発光素子１０が埋まるように、予め所定の成分比で混合した樹脂を流し込み、断熱層１１を形成する。熱硬化性の樹脂を用いる場合は、硬化剤を混入した後に流し込み、所定温度で硬化させ断熱層１１を形成する。
【００２０】
断熱層１１を形成した後、蛍光体を樹脂中に分散させた蛍光体層１２を断熱層１１上に流し込む。
【００２１】
このようにして製造した後、電流を流し、発光テストをして、所望の色調になっているかを確認する。断熱層１１及び蛍光体層１２の量は予め設計値として決められているが、製造時の誤差によって、混入量にばらつきが生じる。蛍光体層１２のばらつきは、色調のばらつきとなって現れる。
【００２２】
そこで、発光テストによって実際の色調を確認し、蛍光体層１２を削って最終的に所望の色調となるように調整する。従って、蛍光体層１２は予め少し多めになるように流し込んでおくのがよい。蛍光体層１２の研磨は、ラッピングマシンなどを用いて研磨する。以上のように、最終の色調の調整を終えて、混合型発光装置を得る。
【００２３】
なお、図１では、蛍光体層１１の最上面とハウジング１３のカップ部１９の縁は同一面として示したが、蛍光体層１１の最上面が、カップ部１９の縁より上側にあってもよい。
【００２４】
（各部の構成）以下、混合型発光装置１の各構成について、より具体的に説明する。なお、各構成についての説明は、特に言わない限り、他の実施の形態においても同様である。
【００２５】
（半導体発光素子１０）半導体発光素子１０は、窒化ガリウム系化合物からなる半導体を利用した青色ＬＥＤである。この半導体発光素子１０は、図２に示すように、例えば、ＧａＮを素材とした素子基板１００の一方の面上に、ＧａＮのｎ型層１０１、ＩｎＧａＮの活性層１０２及びＧａＮのｐ型層１０３をこの順で積層したものである。
【００２６】
そして、ｐ型層１０３の一部を、例えばエッチングによりｎ型層１０１を露出させる。この露出したｎ型層１０１の表面にｎ型電極１０４を形成している。ｐ型層１０３の表面にはｐ型電極１０５が形成されている。この半導体発光素子１０は、ｐ型電極とｎ型電極の双方を一方の面に有する、いわゆる、片面電極タイプである。
【００２７】
そして、これらのｎ型電極１０４及びｐ型電極１０５は、それぞれバンプ１０６を介し、表面に電極を有するサブマウント１５と電気的に接続されている。バンプ１０６の材料は、例えばＡｕを用いることができるが、導電性の材料であればよい。バンプ１０６を用いて接続する方法は、発光光源の照射方向に光出力を遮るものがないので好ましい。
【００２８】
なお、青色ＬＥＤの構成としては、ここで挙げた例に限定されるものではない。例えば、素子基板１００としては、ＳｉＣを用いても良いし、絶縁性のサファイアを用いても良い。また例えば、ｎ型層１０１やｐ型層１０３としては、ＡｌＧａＮやＩｎＧａＮを用いてもよいし、ｎ型層１０１と、素子基板１００との間に、ＧａＮやＩｎＧａＮで構成したバッファ層を用いることも可能である。また、例えば、活性層１０２は、ＩｎＧａＮとＧａＮが交互に積層した多層構造（量子井戸構造）としてもよい。
【００２９】
（断熱層１１）断熱層１１は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びフッ素樹脂から選択される一種または２種以上の組み合わせからできている。特に、シリコーン樹脂は、弾性が大きく、半導体発光素子を外力から保護でき、また耐熱性及び耐光性に優れているので、より好ましい。また、断熱層１１はシロキサン系の樹脂やガラスであってもよい。
【００３０】
（蛍光体層１２）蛍光体層１２は、上述した青色ＬＥＤから発せられた青色光の一部を、内部に含む蛍光体１１０により、黄色光（５４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピークを持つ光）に変換している。青色光と黄色光との混色により、半導体発光装置１全体としては、白色光を発する。
【００３１】
蛍光体層１２は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びフッ素樹脂を主成分とする樹脂に蛍光体１１０を分散して構成する。特に非シリコーン樹脂としては、シロキサン系の樹脂やポリオレフィン、シリコーン・エポキシハイブリッド樹脂などが好適である。
【００３２】
蛍光体層１２の内部に分散して配置されている蛍光体１１０の平均粒形は、例えば、３μｍから１５μｍであり、略球状である。この蛍光体１１０は、半導体発光素子１０から放射された青色光を吸収し、励起された後、黄色光を発する黄色蛍光体である。このような黄色蛍光体としては、希土類ドープ窒化物系、または、希土類ドープ酸化物系の蛍光体が好ましい。例えば、希土類ドープガーネットの（Ｙ・Ｓｍ）3（Ａｌ・Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅや（Ｙ0.39Ｇｄ0.57Ｃｅ0.03Ｓｍ0.01）3Ａｌ5Ｏ12、希土類ドープアルカリ土類金属オルソ珪酸塩、希土類ドープチオガレート、希土類ドープアルミン酸塩等を好適に用いることができる。
【００３３】
（ハウジング１３）半導体発光素子１０およびこの半導体発光素子１０を搭載したサブマウント１５が、ハウジング１３に内包されている。また、ハウジング１３は、リードフレーム１６と一体形成されている。このハウジング１３の部材としては、例えば、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）、ポリフタルアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等を用いることができる。
【００３４】
また、ハウジング１３は、図１の主発光面の反対側から主発光面側に向かって傾斜部１８を有する。この傾斜部１８をメッキすることで半導体発光素子１０から出た光を反射する「反射板」としての役割も有する。
【００３５】
（サブマウント１５）サブマウント１５は、上面に半導体発光素子１０を戴置し、表面に電極を有する構成をとる。そして、半導体発光素子１０とリードフレーム１６とは、電極とボンディングワイヤー１０９を介して電気的に接続される。
【００３６】
この構成により、半導体発光素子１０の上方には光を遮るものがないため、輝度を向上させることができる。また、半導体発光素子１０の電極を大きくすることができるので、光の反射量が大きくなると同時に、接合の信頼性を向上することができる作用を有する。
【００３７】
なお、サブマウント１５は、ツェナーダイオード、Ｓｉ（シリコン）ダイオード、Ｓｉ、セラミック等を用いることができる。スルーホール１４は、内部に、例えば銅、アルミニウム、金等からなる導電材料を含む。
【００３８】
なお、サブマウント１５を省略して、半導体発光素子１０と放熱部材１７を直接接合してもよい。
【００３９】
（リードフレーム１６）リードフレーム１６は、導電性と放熱性に優れた金属、例えば、銅合金などで作られる。
【００４０】
（放熱部材１７）放熱部材１７は、放熱性に優れた部材からなることが好ましく、例えば、ヒートシンク、冷却体、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｄ、プリント配線板）等が該当する。放熱部材１７は、ハウジング１３からは露出しており、発光装置の外に熱を逃がす。リードフレーム１６の肉厚部として一体に成型にされてもよい。
【００４１】
図３には、サブマウント１５の別の形態の場合の実施例を示す。このサブマウント１５はスルーホール１４を有する。このスルーホール１４を介してリードフレーム１６に接続される。すなわち、半導体発光素子１０は、スルーホール１４を有するサブマウント１５に対して、フリップチップ接続される。この構成により、ボンディングワイヤーが不要となる。なお、サブマウント１５を省略して、半導体発光素子１０とリードフレーム１６を直接接合してもよい。
【００４２】
図３には、リードフレーム１６に肉厚部１５０を設け、そこに放熱部材１７を接触させるように示した。しかし、放熱部材１７をリードフレーム１６の肉厚部１５０と一体に成型してもよいことはすでに説明したとおりである。
【００４３】
図４には、この場合のサブマウント１５の拡大図を示す。スルーホール１４は、内部に、例えば銅、アルミニウム、金等からなる導電材料を含む。
【００４４】
また、スルーホール１４は、サブマウント１５を含んでいればどのように形成されていてもよい。たとえば、サブマウント１５の端面に沿って形成されていてもよい。この場合、対になるスルーホール１４間の距離を大きくとることができるため、サブマウント１５を小型化した場合であっても、大きな断面積を得る事ができる。すなわち、リードフレーム１６との抵抗を低くする事ができる。
【００４５】
図４のような構成にすれば半導体発光素子１０は、ボンディングワイヤーを使用しないので、サブマウント１５上にボンディングワイヤーを配置するための電極の領域を省くことができる。したがって、ボンディングワイヤーを使用して導通を行っていた従来タイプのサブマウント（図２）と比べ、サブマウント１５の幅Ｗ、すなわち図３に示すＹ軸方向の長さＷを小さくできる。
【００４６】
以下の実施の形態においては、図１および２で示したサブマウントを使って説明するが、図３および４に示すサブマウントに置き換えてもよい。
【００４７】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態１の混合型発光装置の他の構成を示す。本実施の形態では、半導体発光素子は素子基板を主発光面と反対側に向けて、放熱部材１７に直接載置する。サブマウントは使用せず、構造は単純になるので、製造上の歩留まりやコストと言った点等で、利点が多い。
【００４８】
電極１２０は主発光面側にあるので、発光の邪魔にならないように、電極は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極を用いる。
【００４９】
半導体発光素子１０を放熱部材１７へ接着するためにペースト１３０を用いる。このペーストは半導体発光素子１０と放熱部材１７との接着だけでなく、半導体発光素子１０による発光を主面側に反射する機能を有するのが望ましい。
【００５０】
具体的には、Ａｇペーストは反射率が高く望ましい。しかし、Ａｇペースト以外にもＣｕ、Ａｕ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属ペーストを使う事もできる。
【００５１】
また、素子基板がＧａＮ基板などのような導電性基板の場合は、放熱部材１７との間で絶縁性を確保する必要がある。そのため、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、アルミナ、シリカ等の組成にＣａ、Ｔｉ、Ｂａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｋ、Ｏなどの光反射粒子のうち適当な材料を単一若しくは複数混合した絶縁性ペーストにする必要がある。
【００５２】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態１の混合型発光装置にレンズ２１をつけた場合を示す。レンズ２１をつけることにより、光束の広がり分布である配光特性を制御することができる。レンズは、目的用途によって任意の形状を用いることができる。
【００５３】
図６には、半導体発光素子１０が発生した光を無駄なく利用するために、全反射パラボラレンズを用いた場合を示す。全反射パラボラレンズとは、外側形状をパラボラ形状とし、その焦点の位置から発せられた光を全反射によって所定方向に放出する機能を有するレンズをいう。レンズの中央部分は凸レンズ形状にしてあり、焦点からの光を平行光線にする。
【００５４】
実際には、半導体発光素子１０は、点発光ではないため、レンズ側面から漏れる光もある。また用途によって配光特性に分布を持たせるため、完全な平行光線を得るためのレンズ曲率設計をする必要はない。
【００５５】
レンズは、透明な樹脂である、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるアクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリスチレン系樹脂、スチレンモノマーとアクリルニトリルの共重合樹脂であるＡＳ樹脂、スチレンとメチルメタクリレート共重合樹脂であるＭＳ樹脂などを用いる事ができる。ただし、これらの材料に限定するものではない。また、ガラスを用いてもよい。
【００５６】
レンズと混合型発光装置の接着は以下のようにして行う。
【００５７】
接着方法（１）：平坦にしたレンズ底部を実施の形態１で示した混合型発光装置の蛍光体層１１の上側に密着させて、その接合部に硬化剤を混入した熱硬化性樹脂２２を乗せる。そのまま、硬化温度まで全体を加熱させ、接合部の隙間に毛細管現象を利用して樹脂をしみこませ接着する。
【００５８】
接着方法（２）：図７に示すように、レンズ２１と蛍光体層１２の間に接着用樹脂を充填するための空間を設ける。すなわち、レンズ２１の底部に凹窩部２５を設ける。レンズの３面図の形状の例を図８に示す。凹窩部２５はレンズ２１と同心円状でもよいし、楕円状、四角状など、限定するものではない。また、この凹窩部２５には、レンズ２１側面に抜けるレンズ溝部２６を設ける。
【００５９】
実施の形態１で作成した混合型発光装置の蛍光体層１２に接着用の樹脂を乗せ、レンズ２１を載せる。接着用樹脂はこの凹窩部２５と蛍光体層１２の間にできた空間に沿って広がり、レンズ溝部２６を通じてレンズ２１側面にはみ出てくる。このとき、蛍光体層１２とレンズ２１との間に咬みこむ気泡が抜けるため、均一で強度のある接着を行う事ができる。また、この接着樹脂が硬化した際に生じる体積収縮も、このレンズ溝部２５で吸収することができ、レンズ２１と蛍光体層１２との間の接着の応力歪を緩和することができる。
【００６０】
なお、凹窩部２５の内径は、蛍光体層１２よりも大きくすることで、蛍光体層１２とハウジング１３の両方に接着樹脂を触れさせることができるので、より好適な接着ができる。
【００６１】
すなわち、凹窩部２５と蛍光体層１２によって作られる空間に充填される接着用樹脂は、蛍光体層１２とハウジング１３のカップ部１９の縁の両方に接する事となる。
【００６２】
また、蛍光体層１２がカップ部１９の縁と同一面にあるように限定する必要がない点は実施の形態１と同じである。なお、その場合レンズの凹窩部の形状が、蛍光体層１２の形状に応じて変化してよいことは言うまでもない。
【００６３】
さらに、接着樹脂中には蛍光体を分散させておき、蛍光体層１２の一部としてもよい。
【００６４】
（実施の形態４）
図９に、実施の形態２の変形例を示す。この実施の形態では、レンズ２１に設けた凹窩部２５に蛍光体層１２を形成し、ハウジング１３部分は大部分断熱層１１として構成する。本実施の形態の混合型発光装置は、以下のようにして作成する。
【００６５】
ハウジング１３とリードフレーム１６および放熱部材１７を一体として成型し、サブマウント１５と、半導体発光素子１０をリードフレーム１６と接合させるのは、実施の形態１と同じである。
【００６６】
次にハウジング１３のカップ部１９を断熱層１１で埋める。レンズ２１は底部に凹窩部２５を作り、そこに蛍光体１１０を樹脂中に分散したものを充填して蛍光体層１２をレンズ２１の底に形成する。
【００６７】
断熱層１１を形成したハウジング１３と、蛍光体層１２を形成したレンズ２１を重ねて発光させ、色調を確認する。色調の微調整は、蛍光体層１２を研磨することで調整する。
【００６８】
調整した後の接着は、実施の形態３の接着方法（１）と同じように行う。このようにして作成したレンズ付混合型発光装置は、断熱層１１をより厚く形成することができるので、発熱による蛍光体の発光効率低下をより軽減する事ができる。
【００６９】
ここで、蛍光体層１２はカップ部１９の内径よりも大きくする事で、カップ部１９内の光が全て蛍光体層１２を通過させることができる。
【００７０】
ただし、発光装置の仕様によっては、カップ部１９の内径より蛍光体層１２を狭くしてもよい。すなわち、蛍光体層１２を通過した混合色と、半導体発光素子１０からの単色光を同時に射出する仕様などである。
【００７１】
また、蛍光体層１２の最下面が、カップ部１９の縁と同一面である必要はなく、カップ部１９の縁より下であってもよい。
【００７２】
（実施の形態５）
図１０には実施の形態３の変形例を示す。本実施の形態の構成は、実施の形態３と同様である。ただし、本実施の形態では、ハウジング１３のカップ部１９の縁に予めハウジング溝部４１を形成しておく。そして、断熱層１１を形成する際には、ハウジング１３のカップ部１９の縁より低い位置に断熱層１１の表面がくるように形成する。
【００７３】
このようにしておくと、蛍光体層１２を施したレンズ２１と断熱層１１の間に、接着用樹脂４２を充填させた際に、気泡が溝を通じて抜ける。気泡の除去が確実にできるために、確実に接着ができる。また、接着剤の硬化時の引けも、この溝部４１で吸収できるため応力歪を緩和することができる。
【００７４】
なお、ここで用いる接着用樹脂４２に蛍光体を分散させておき、蛍光体層１２の一部としてもよい。
【００７５】
（実施の形態６）
図１１には、断熱層１１を減圧雰囲気で形成した場合の実施の形態を示す。本実施の形態における混合型発光装置は、リードフレーム１６をハウジング１３と放熱部材１７と一体に成型し、半導体発光素子１０とサブマウント１５をリードフレーム１６に接合する点は、実施の形態３の場合と同じである。しかし、断熱層１１を構成する樹脂は充填せず、凹窩部２５に蛍光体層１２を設けたレンズ２１を接着する。
【００７６】
本実施の形態ではハウジング１３には予め減圧用の孔５１を空けておく。この孔５１には硬質シリコンゴム５２などを充填しておく。レンズ２１を接着した後、シリコンゴム５２に中空状の針５３を挿し、ハウジング１３のカップ部１９内の空気を抜く。
【００７７】
空気を抜いた後、針５３を抜き、針５３を挿した部分をエポキシ樹脂などでふさぐ。シリコンゴム５２は、針５３が抜けた後をふさぐので、空気の流入を最小限にすることができる。カップ部１９内は１／３気圧以下に、好ましくは１／１０気圧程度に減圧すると、好適な断熱効果を得る事ができる。
【００７８】
また、予めハウジング１３のカップ部１９の中を窒素などの不活性ガスに置換しておくことで、発熱する半導体発光素子の酸化が防止でき、長寿命化が図れる。
【００７９】
不活性ガスへの置換は以下のようにして行う。ハウジング１３に２箇所の孔を空けておき、一方には同じく硬質シリコンゴム５２を充填しておく。シリコンゴムを充填した孔から中空の針を挿入し、そこから不活性ガスをハウジング内に注入し、内部の空気を他方の孔から追い出す。不活性ガスと空気を置換した後、他方の孔を樹脂等でふさぐ。樹脂が硬化した後、中の不活性ガスを上記のように抜いて減圧する。
【００８０】
なお、例えば減圧、減圧雰囲気中で組み立てる事でも行うことができる。すなわち、減圧や置換は、ここで開示した以外の方法を用いても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明は、発熱による蛍光体の効率低下を低減し、発色する色合いの温度特性が少ない混合型発光装置（半導体発光装置）を提供することができるので、特にパワーＬＥＤに好適に利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態１に関わる混合型発光装置の構成図
【図２】混合型発光装置に用いる半導体発光素子の構成図
【図３】図１のサブマウントを別の形態にした場合の混合型発光装置の構成図
【図４】図３のサブマウントを説明する構成図
【図５】実施の形態１の半導体発光素子を他の構成とした場合の混合型発光装置の構成図
【図６】実施の形態１の混合型発光装置にレンズを付加した実施の形態２に関わる混合型発光装置の構成図
【図７】実施の形態３に関わる図２の混合型発光装置においてレンズの底面に空間を設けた場合の構成図
【図８】実施の形態３で説明するレンズの底面に空間を設けたレンズの３面図
【図９】実施の形態４で説明する蛍光体層をレンズの底部に設けた場合の混合型発光装置の構成図
【図１０】実施の形態５で説明する図８の断熱層の上に接着用樹脂層を設けた場合の構成図
【図１１】実施の形態６で説明する断熱層を減圧雰囲気にした場合の混合型発光装置の構成図
【符号の説明】
【００８３】
１０  半導体発光素子
１１  断熱層
１２  蛍光体層
１３  ハウジング
１５  サブマウント
１６  リードフレーム
１７  放熱部材
１９  カップ部
２１  レンズ
１１０  蛍光体
１０９  ボンディングワイヤー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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